Fenômenos De Transporte

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2 Marcar para revisão 1 Marcar para revisão Entre corpos da Figura a seguir, qual corresponde a uma situação estável, instável e indiferente, A Figura a seguir ilustra um recipiente totalmente fechado, contendo gás e óleo. A, C são pontos respectivamente? no interior do recipiente, estando A em seu tampo, C em sua base e B na interface gás-óleo. As densidades do óleo e do gás valem, respectivamente, 0, 8g/cm³ e A B 4,0 Gás Gabriel Carvalho A B 0,5 Óleo C Sabendo que a pressão no ponto A vale 6kPa e que a gravidade local vale 10m/s², conclui-se que a pressão no ponto C, em kPa, vale: A 4,0. D 6,0. E 6,4. 3 Marcar para revisão D 10,0. Se a massa específica do gelo é e da água do mar é 1025kg/m³, qual é a porcentagem do volume de um iceberg que fica emersa (acima do nível d'água)? E 10,4. A 10,2% 5 Marcar para revisão Na produção de petróleo obtido do pré-sal, é comum a instalação de equipamentos em profundidades de 4 Marcar para revisão 2000m. Considerando que a massa específica da água do mar é = calcule a pressão absoluta que esses equipamentos devem suportar: Cada unidade, seja ela para densidade, pressão, viscosidade ou valores adimensionais, tem um papel crucial A 20, 11MPa na precisão e clareza dos cálculos e análises técnicas em ciência e engenharia. Qual é a unidade de densidade? B 101,3kPa A 20,21MPa 6 Marcar para revisão 7 Marcar para revisão Para determinado fluido com peso específico de uma diferença de pressão de 4.800Pa corresponde a uma altura de carga, em metros, de: Um líquido de massa específica igual a escoa por uma calha de comprimento 1,5 m, com velocidade de A 0,4 7 m/s. Se número de Reynolds é igual a 2.200, a viscosidade dinâmica é igual a: A 8 Marcar para revisão Considere que um navio de LN = 182m de comprimento, projetado para se deslocar à velocidade de cruzeiro de VN = 7m/s, deve ser testado em um tanque d'água, rebocando-se um modelo de Lₘ = 4, 4m de 9 Marcar para revisão comprimento. Nessa situação, calcule a em m/s, na qual modelo deve ser rebocado para que as condições de deslocamento do navio na água sejam perfeitamente simuladas: Fora d'água, a massa de um objeto é de 50, 0kg e, dentro d'água, 30, 0kg. Qual é a massa específica desse material? A 7 A 1,1 10 Marcar para revisão Qual é adimensional utilizado tanto para análise de escoamento em canais quanto ao redor de cascos de navios? A Froude1 Marcar para revisão 2 Marcar para revisão Na produção de petróleo obtido do pré-sal, é comum a instalação de equipamentos em profundidades de 2000m. Considerando que a massa específica da água do mar é = calcule a pressão absoluta Cada unidade, seja ela para densidade, pressão, viscosidade ou valores adimensionais, tem um papel crucial que esses equipamentos devem suportar: na precisão e clareza dos cálculos e análises técnicas em ciência e engenharia. Qual é a unidade de densidade? A 20, 11MPa 101, 3kPa 20,21MPa D 2, 15MPa Pa E 2, 05MPa D Pa.s 3 Marcar para revisão E Adimensional Qual é adimensional utilizado tanto para análise de escoamento em canais quanto ao redor de cascos de navios? Froude 5 Marcar para revisão Marque a única alternativa incorreta: Euler Se a tubulação de sucção de uma bomba tem diâmetro igual à de recalque e os bocais estão numa A Coeficiente de arrasto mesma altura, a pressão a montante (antes) será menor que a jusante (depois) da bomba. D Mach Na equação integral da energia, trabalho proveniente de bombas será negativo, enquanto aplicado em turbinas é positivo. E Biot As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do escoamento entre duas seções. 6 Marcar para revisão Num escoamento invíscido no interior de uma tubulação horizontal, a redução do diâmetro numa Qual é único escoamento, entre listados abaixo, classificado como D seção a jusante acarretará a diminuição da pressão em relação a montante. A Escoamento da água de uma cachoeira desviada por um duto com 0,5 m de diâmetro. Numa tubulação horizontal de diâmetro constante onde ocorre escoamento viscoso, há uma redução E da pressão ao longo do comprimento. Escoamento do ar ao redor de uma partícula de poeira em queda livre. C Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para gol em cobrança de falta. 7 Marcar para revisão Uma ducha de chuveiro esguicha água através de 50 furos com diâmetro de 0, 8mm. Ela é alimentada através D Escoamento de uma tubulação que tem início em uma caixa d'água e desemboca em uma torneira. de uma mangueira com vazão de 0, 15L/s. Calcule a velocidade média de saída, em m/s, considerando que ela é a mesma em todos furos. E Escoamento da água da chuva em um bueiro ou ralo. A 2 Marcar para revisão 300 Qual a classificação do escoamento definido pelo campo de velocidade: ai + C 10 A 1D permanente D 6 2D permanente E 1 3D permanente Marcar para revisão D 1D transiente Uma bomba horizontal recalca água à uma vazão de 58m³/h e 20°C. bocal de entrada, onde a pressão é 120kPa, tem área = No bocal de saída, a pressão é P2 = 325kPa e a área A2 = Calcule a potência da bomba, em kW, desprezando as perdas. E 2D transiente A 9,3 10 Marcar para revisão 2,3 Para determinado fluido com peso específico de uma diferença de pressão de 4.800Pa 7,4 corresponde a uma altura de carga, em metros, de: D 3,2 0,4 E 4,2 2,5 C 5,8 D 8,2 E 12,01 Marcar para revisão 2 Marcar para revisão jato de água da figura abaixo atinge perpendicularmente uma placa. Qual é, aproximadamente, a intensidade Água à 20°C flui em regime permanente por um tanque fechado, conforme figura abaixo. Na seção 1, da força necessária para manter a placa fixa? D₁ 6, 0cm e a vazão volumétrica é 100m³/h. Na seção 2, D₂ 5, 0cm e a velocidade média é 8, Se D₃ 4, 0cm, calcule a vazão volumétrica em m³/h e a velocidade média em m/s. Placa m/s Água Fonte: Autor. A 60 N Fonte: Autor. A 9,6 500 N 3 Marcar para revisão 4 Marcar para revisão Qual a classificação do escoamento definido pelo campo de velocidade: v ai xtk Em um oleoduto de 20" de diâmetro interno escoa petróleo com velocidade média de 0, 60m/s. Calcule a vazão escoada em barris por dia (bpd). Obs.: 1barril 159L. A 1D permanente A 66kbpd 2D e permanente 5 Marcar para revisão 3D e permanente Marque a única alternativa incorreta: 6 Marcar para revisão Se a tubulação de sucção de uma bomba tem diâmetro igual à de recalque e bocais estão numa Uma ducha de chuveiro esguicha água através de 50 furos com diâmetro de 0, 8mm. Ela é alimentada através A mesma altura, a pressão a montante (antes) será menor que a jusante (depois) da bomba. de uma mangueira com vazão de 0, 15L/s. Calcule a velocidade média de saída, em m/s, considerando que ela é a mesma em todos furos. Na equação integral da energia, trabalho proveniente de bombas será negativo, enquanto aplicado em turbinas é positivo. A 2 As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do escoamento entre duas seções. 300 C 10 9 Marcar para revisão D 6 Um fluido ideal, sem viscosidade e escoa por um tubo horizontal de seção quadrada de lado L1 = 2, 0cm. Esse tubo, a partir de certo ponto, se expande de modo a ter lado L2 6, 0cm. Sabendo que a vazão do tubo é de 3, 6litros/s, a variação da pressão P2 P1, em kPa, é de: 7 Marcar para revisão Dado: densidade do fluido 1,0 X 103kg/m³ Qual é a potência máxima, em kW, que um agricultor pode obter instalando uma turbina hidráulica num A 400 pequeno rio que passa na sua propriedade e tem vazão de 100 L/s e altura de queda de 2m? Considere que a velocidade a montante e a jusante (antes e após) da turbina é igual e despreze toda as perdas. 40 2 10 Marcar para revisão escoamento em um canal com altura h, largura e declividade é representado na figura abaixo. 8 Marcar para revisão Uma bomba horizontal recalca água à uma vazão de e 20°C. bocal de entrada, onde a pressão é 120kPa, tem área A₁ No bocal de saída, a pressão é P2 325kPa e a área A₂ Autor Se escoamento for laminar, perfil de distribuição de velocidades é dado pela função Calcule a potência da bomba, em kW, desprezando as perdas. Em que A 9,3 K Qual é a expressão para vazão volumétrica na seção transversal do canal? Como se trata de velocidade variável ao longo da seção, utilize a fórmula geral para cálculo da vazão, 2,3 A Kh³/2 7,4 KBh³/31 Marcar para revisão Qual a quantidade máxima de calor retirado de um ambiente por um ar-condicionado de 12000 BTU/h ao longo de um dia de funcionamento? Dado: 1BTU = 1,06 kJ. A 12.720 kJ 305.000 kJ 2 Marcar para revisão (CESGRANRIO PETROBRAS Engenheiro de Processamentos Junior, 2010) Sobre mecanismo de condução, analise as afirmações a seguir. I. A condutividade térmica é uma propriedade intrínseca do material e independe da temperatura. II. A Lei de Fourier unidimensional, qx= dt apresenta sinal negativo, pois calor é sempre transferido na direção em que a temperatura decresce. III. A condutividade térmica é dita anisotrópica quando independe da direção. IV. A condutividade térmica em sólidos é geralmente maior do que em líquidos e, nestes, é maior do que em gases, mostrando uma tendência que ocorre devido às diferenças no espaçamento intermolecular nos respectivos estados. Está correto APENAS que se afirma em: A le IV 3 Marcar para revisão (CESGRANRIO PETROBRAS Engenheiro de Equipamento Júnior, 2012) Duas placas quadradas, de lado L=20 cm, de materiais distintos e espessuras idênticas d₁ = d₂ = 5,0 cm, estão coladas como na figura apresentada a seguir. As condutividades térmicas são k1 = 10 W/(m.K) e = 100 W/(m.K), e as temperaturas nas extremidades livres são = 630 K (na placa 1) e T2 = 300 K (na placa 2). A temperatura de equilíbrio T da interface entre materiais, em K, é: T1 T2 - A 465 630 C 330 D 6001 Marcar para revisão 2 Marcar para revisão fundo de um copo com água destilada é totalmente preenchido por sal (NaCI), com quantidade que mantém a concentração de junto ao fundo constante e igual à máxima (solubilidade), que é 360 Após 4 horas, qual será a concentração do sal a 1 cm acima do depósito no fundo, em Para decantação de partículas, 800 g de sulfato de alumínio, são despejados em uma piscina de A 36 20.000 L. Qual é a massa específica parcial de alumínio, em 1 A 0,040 10 D 50 4 Marcar para revisão Qual das misturas abaixo terá a maior difusividade? 3 Marcar para revisão A Álcool em água A difusividade do oxigênio no ar a 25°C é de m²/s e a sua fração mássica típica é de 23,1%. Assumindo regime permanente, qual seria fluxo de massa difusivo, em entre um ponto com concentração típica e outro sem oxigênio, a 0,50 m de distância? Dado: Massa específica da mistura de arpar 1,2 Água em madeira A C Etanol em gasolina D Açúcar em água E Oxigênio em gás carbônico C D 6 Marcar para revisão Em qual das situações abaixo apenas a difusão é significativa? A Dispersão de CO2 emitido por um veículo em local com vento. 5 Marcar para revisão B Diluição de achocolatado em leite com ajuda de colher. 800 g de sulfato de alumínio, são despejados em 20.000 de água. Dado que a massa molar de sulfato de alumínio é 342,15 kg/kmol, qual é a fração molar de Transporte de gás oriundo de vazamento em uma residência fechada. A 1,0.10⁻⁶ 2,1.10⁻⁶ 7 Marcar para revisão Num ambiente com ar seco, é colocada água no interior de uma proveta, restando 10 cm de altura entre a superfície da água e topo da proveta. Se a difusividade do vapor da água no ar é de 2,5x10⁻⁵ m²/s, quanto tempo, aproximadamente, levará até que vapor da água alcance topo da proveta? Considere que uma leve corrente de ar mantém ar seco no topo da proveta e que, junto à superfície, a concentração é constante e correspondente à pressão de vapor. A 2 minutos 25 segundos1 Marcar para revisão 3 Marcar para revisão Qual a quantidade máxima de calor retirado de um ambiente por um ar-condicionado de 12000 BTU/h ao longo Qual das misturas abaixo terá a maior difusividade? de um dia de funcionamento? Dado: BTU = 1,06 kJ. Álcool em água 12.720 kJ Água em madeira 305.000 kJ C Etanol em gasolina 288.000 kJ D Açúcar em água 76.320 kJ E Oxigênio em gás carbônico E 1.100.000 kJ 5 Marcar para revisão 4 Marcar para revisão 800 g de sulfato de alumínio, são despejados em 20.000 L de água. Dado que a massa molar de sulfato de alumínio é 342,15 kg/kmol, qual é a fração molar de A difusividade do oxigênio no ar a 25°C é de m²/s e a sua fração mássica típica é de 23,1%. Assumindo regime permanente, qual seria fluxo de massa difusivo, em kg/s.m², entre um ponto com concentração típica A 1,0.10⁻⁶ e outro sem oxigênio, a 0,50 m de distância? Dado: Massa específica da mistura de 1,2 2,1.10⁻⁶ A C 4,0.10⁻⁵ D 5,3.10⁻² E 0,021 D 7 Marcar para revisão E 4,5x10⁻⁵ Para decantação de partículas, 800 g de sulfato de alumínio, são despejados em uma piscina de 20.000 L. Qual é a massa específica parcial de alumínio, em 6 Marcar para revisão A 0,040 Num ambiente com ar seco, é colocada água no interior de uma proveta, restando 10 cm de altura entre a superfície da água e O topo da proveta. Se a difusividade do vapor da água no é de 2,5x10⁻⁵ m²/s, quanto tempo, aproximadamente, levará até que vapor da água alcance topo da proveta? Considere que uma leve B 25 corrente de ar mantém ar seco no topo da proveta e que, junto à superfície, a concentração é constante e correspondente à pressão de vapor. C 40 A 2 minutos D 2,3 25 segundos 3 minutos E 5,0 D 5 segundos E 10 segundos 8 Marcar para revisão fundo de um copo com água destilada é totalmente preenchido por sal (NaCI), com quantidade que mantém a concentração de junto ao fundo constante e igual à máxima (solubilidade), que é 360 Após 4 horas, qual será a concentração do sal a1 cm acima do depósito no fundo, em A 36 1 10 D 50 E 0,49 Marcar para revisão (CESGRANRIO PETROBRAS Engenheiro de Processamentos Junior, 2010) Sobre mecanismo de condução, analise as afirmações a seguir. I. A condutividade térmica é uma propriedade intrínseca do material e independe da temperatura. II. A Lei de Fourier unidimensional, qx= -k dt apresenta sinal negativo, pois calor é sempre transferido na direção em que a temperatura decresce. III. A condutividade térmica é dita anisotrópica quando independe da direção. IV. A condutividade térmica em sólidos é geralmente maior do que em líquidos e, nestes, é maior do que em gases, mostrando uma tendência que ocorre devido às diferenças no espaçamento intermolecular nos respectivos estados. Está correto APENAS que se afirma em: A IV C III e IV D I, III e IV E II, III e IV 10 Marcar para revisão Em qual das situações abaixo apenas a difusão é significativa? A Dispersão de CO₂ emitido por um veículo em local com vento. B Diluição de achocolatado em leite com ajuda de colher. Transporte de gás oriundo de vazamento em uma residência fechada. D Pluma de contaminação de óleo no oceano. E Mistura de substância em processo industrial com agitador.